【高中·物理】力的合成2.ppt

共点力如果几个力作用点在同一点，或者它们作用线的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。在以前的学习中我们已经学习了重力，弹力和摩擦力。我们发现在现实生活中，我们要研究的物体，它的受力情况通常不是只受一个力，而是受两个或两个以上的力。比如说两个人提水桶和一个人提水桶。同学们同时从左面和右面推桌子而桌子不动，和不受力的运动状态一致。同桌同时向前推动桌子，和一个人向前推动桌子，效果是一样的。运动状态发生了改变。可见有时力产生的效果是一致的。等效概念的提出。导入新课如图甲，解放军战士一人用力F可以把一筒水慢慢地提起，图乙是两位同学沿不同方向分别用F1、F2两个力把同样的一筒水慢慢地提起。那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何？效果是一样的均使电灯处于静止状态那么力F就叫做F1与F2的合力，如果我们要求F1和F2的合力，就叫力的合成。图甲二根细线可以吊起一盏电灯，设二根细线的拉力分别为F1、F2；图乙中一根细线用力F也可以吊起同一盏电灯．那么力F的作用效果与F1、F2共同作用的效果是否相同？效果是一样的——．那么力F就叫做F1、F2的合力．如果我们要求F1、F2的合力，就叫力的合成．----效果相同，可以相互替代.－、力的合成1．合力与分力：一个物体受到几个力共同作用产生的效果与一个力对物体作用产生的效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力.求几个力的合力叫做力的合成．等效法从这里我们便可以感受到，等效法能够起作用的前提便是等效前和等效后，物理事件之间的作用效果必须保持不变。但是我们有什么必要引入等效法吗？也就说，等效法能给我们带来哪能些好处呢？我们知道客观世界是相当复杂的，当诸多因素可以用一个或是少数简单等效时，我们只需研究这些等效的简单因素便可得出正确的结论，这使得我们少走了不少弯路。也就是说，等效法可以使复杂问题简单化2．共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力．3．力的合成：求几个力的合力叫做力的合成．力的合成是惟一的；只有同一物体所受的力才可合成；不同性质的力也可以合成；分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系，而不是物体的重复受力．实验（1）把图板固定在黑板上，用图钉把白纸固定在图板上。（2）用图钉把橡皮筋一端固定在A点，结点自然状态在O点，结点上系着细绳，细绳的另一端系着绳套。（3）用两弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使结点到达O′点。记下O′的位置，用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线，记下F1、F2的力的大小。（4）放开弹簧秤，使结点重新回到O点，再用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到O′，读出弹簧秤的示数F，记下细绳的方向，按同一标度作出F1、F2和F的力的图示。（5）用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形在误差范围内，F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。结论：如果以F1、F2用来表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形边，两邻边之间的对角线的长度即为合力的大小，对角线的方向即为合力的方向.这叫做力的平行四边形定则.二、平行四边形定则如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来，这叫做力的平行四边形定则．2．平行四边形定则的应用：计算法（3）．两力相互垂直时．（4）．两力夹角为任意时先依据平行四边形定则画出力的平行四边形，然后依据数学公式（如余弦定理）算出对角线所表示的合力的大小和方向.平行四边形定则的具体应用方法有两种：图解法：（1）两个共点力的合成：从力的作用点作两个共点力的图示，然后以F1、F2来表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形边，两邻边之间的对角线的长度即为合力的大小，对角线的方向即为合力的方向.合力大小的范围：运用合力与分力关系模拟演示器，让两个力F1和F2之间的夹角θ由0°→180°变化，可以得到（1）合力F随θ的增大而减小.（2）当θ=0°时，F有最大值Fmax=F1+F2，当θ=180°时，F有最小值Fmin=F1-F2（3）合力F既可以大于，也可以等于或小于原来的任意一个分力.一般地|F1-F2≤F≤F1+F2任何两个共点力均可以用平行四边形定则求出其合力。因此对多个共点力的合成，我们可以先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。。三、矢量和标量1．矢量：在物理学中，有大小，有方向，又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量